小学数学除法运算教学课例分析与研究

小学数学“除法运算”教学课例分析与研究 参与研究教师：宝山区小学数学中高年级课题组成员 指导与撰写：宝山区教师进修学院教研员 余亚萍 一、一、选题选题 “除法运算”是小学数学算法教学中的重要组成部分。在小学数学教材编排中，关于“除法运算”的内容，基本划分成 3 个知识组块，它们分别是“除数是一位数的整数除法” 、 “除数是两、三位数的整数除法” 、 “小数除法” ，且分布在不同的年 级段学习。然而，无论是哪个年级段的“除法运算”学习内容，相对于同年级段的其它的算法学习内容来说，都是学生学习 的难点。据相关调查统计显示，小学生学习这一内容时，一般存在以下困难： （1）难以理解和讲清算理。 （2） 学生算法掌握基本停留在记忆各种算法程序上，优化意识、估算意识不强，计算灵活性也较差。 （3）学生对算法学习的认识存在思维偏差算法课的学习通常就是实现教师给出的方法。主动探究算法的经验较少， 能力较弱。 对于算法教学，新课程标准明确指出：让学生“经历抽象出数的过程，积累数感；在从实际情境提出计算的过程中，积 累四则运算的感性认识；通过尝试，探究计算方法。，在学习四则运算的过程中，提高计算正确率，培养自觉选择合理 算法和估算的意识，逐步发展计算的灵活性。 ”那么，关于“除法运算”的算法教学，如何帮助学生摆脱现有学习困境，达到 理想化的教学目标，就有必要对其做深入地分析研究和实践探索。于是，我们选定五年级有关小数除法教学内容为研究的突 破口，确立研究主题，并就小学生如何建构算法的心理活动过程开展实践、对比分析与研究，以期能在实践探究中发现和为 一线教师提供更有效的教学策略和手段。 二、二、计划计划 1、组织研究成员 为了能有效开展研究，我们组织了部分区小学数学学科带头人、中心组成员和青年骨干教师形成一个研究小组。 2、确立行动研究模式 本次行动研究的基本模式：实践反思再实践再反思 3、拟定行动步骤 本次行动研究的基本步骤：成员独立备课代表执教上课课后诊断分析成员修正方案代表再次实践 对比分析研究再次修正方案代表再次实践教学案例制作区域推广实践经验。 三、三、行动行动 （下面是以“除数是小数的除法”的教学实践为例展开的分析与研究。 ） 1、初次实践、初次实践 课堂实录节选课堂实录节选（执教：海江小学王蔚） 师：出示（复习引入） 12030=4 4.515=0.3 123= 0.451.5= 1.20.3= 0.0450.15= （教师先引导学生对除数是小数的除法推演结果进行验证，然后指出商不变性质在小数除法中同样适用。 ） 师：（创设情境问题，为学生提供一个自主解决问题的平台。 ） （1） 、买 9 本练习本共 10.8 元，平均每本练习本多少元？ 生 1：1.80.15=12 1.2 15）18 15 30 30 0 40 0 （2） 、一块橡皮 0.7 元，用 10.5 元可以买几块橡皮？ （3） 、小气球每个 0.15 元，1.8 元可以买几个小气球？ 师：能列出解答这 3 个问题的算式吗？ 根据学生回答板演：10.89 10.5 0.7 1.8 0.15 （学生独立完成第 1 题的竖式计算。 ） 师：除数是整数的小数除法，我们已会计算，那么，象 10.5 0.7、1.8 0.15 这样的除数是小数的除法怎么计算呢？今天我们就着重研 究除数是小数的除法。揭示课题：除数是小数的除法。 提问：有没有办法把除数是小数的除法转化成除数是整数的除法呢？ （此时，大部分学生想到了利用商不变性质解决新问题） 执教教师认为执教教师认为：除数是小数的除法计算关键是先利用商不变性质将它转化成除数是整数的小数除法，再按除数是整 数的小数除法法则计算。因此，首先应通过复习激活相关知识商不变性质，来引发新问题解决思路利用商不变性质 把除数是小数的除法转化为除数是整数的小数除法。 实践效果实践效果：由于课始出示了一组利用商不变性质进行填空的习题，使大部分学生自然想到了借助商不变性质把小数 除法转化成整数除法，课中没有多种个性化的问题解决方法出现。在教师的引导下，学生逐步掌握了除数是小数的除法的竖 式计算，整堂课上得比较顺利。 课题组成员讨论质疑课题组成员讨论质疑：当学生有能力自主获得新问题解决思路时，教师是否还有必要进行思路引导？教师预设的多 种解决问题的方法没有出现的原因是什么？课题组成员通过讨论形成共识：第一层次的填空题，虽然只是表明了商不变性质 在小数计算中同样适用，但同时也明显的暗示了学生新问题解决的基本思路用商不变性质可以把除数是小数的除法转化 成除数是整数的小数除法来解决。虽然知识技能目标达成度较高，但教师在激活旧知，使学生判断推理符合逻辑的同时，将 高水平认知要求降低为低水平的认知要求，即缩小了学生思考的空间，降低了学生思维的深度。 讨论建议讨论建议：过多的知识铺垫，有时会不利于学生深层次的思维。学习除数是小数的除法，关键是转化思想的运用， 同时， “除数是小数除法”的学习内容，也是学生用以获得数学转化思想的极好素材。因此，建议采用减少教学铺垫，直接从 同类的思想方法引入，让学生自己发现问题，并寻找解决问题的方法。 2、第二次实践、第二次实践 课堂实录节选课堂实录节选（执教：海江小学王蔚） 谈话引入：同学们，前段时间学习了小数乘法，回忆一下，我们是怎样获得小数乘法的计算方法的？利用这种转化思想，可以把新问题转化 成我们学过的问题，从而解决新问题。那么，同学们能否继续用这种转化思想解决除数是小数的除法问题呢？ 出示题目： 1.80.15 1.020.8 师：今天我们就研究除数是小数的除法计算方法，随即板书课题：除数是小数的除法。 （学生尝试解决第一题后板演并交流。 ） 板演： （学生大部分把小数除法转化为整数除法来计算，但通过竖式计算，产生答案各不同。 ） 实践效果实践效果： 学生在教师的谈话引导下，利用原认知结构中的已有知识小数乘法计算的转化方法（先把小数看作 生 3：1.80.15=0.12 1815=1.2 因为 被除数扩 大 10 倍，除数扩大 100 倍，所以商缩小 10 倍。 生 2：1.80.15= 1.2 1.2 0.15）1.8 15 30 30 0 40 0 生 1： 10.50.7=15（个） 10 10 105 7=15（个） 生 3：10.50.7=15（个） 15 7）105 7 35 35 0 0 生 2： （10.510）（0.710） =1057 =15（个） 生 4： 10.50.7=1.5 1. 5 0.7）10. 5 7 3 5 3 5 0 生 5： 10.50.7=15（个） 1 5 0.7 ）10.5 7 3 5 3 5 0 生 6： 我先不看它们的小数点，使他 们变成整数，除好后，看它们 一共有几位小数，商就有几位 小数，所以商是 0.15。 1057=15 10.50.7=0.15 整数计算，再确定小数点的位置）进行类比思考：除数是小数的除法计算也可以先把小数看作整数计算，再确定商的小数点 的位置。但是在怎样确定商的小数点的位置时，遇到新的学习困难难以找到一个统一、便捷的方法。因此，影响了整堂 课的教学效果。 课题组讨论质疑课题组讨论质疑：学习除数是小数的除法，关键是转化思想的运用，因此，认为在课堂引入时，从同类的思想方法 引入比较合理。但为什么不能达成预期教学效果呢？课题组成员分析认为：在课前分析中忽视了对学生认知能力水平的分析。 “数学转化思想”对一个刚开始学小数除法的小学生来说还只是一个比较抽象的概念，也就是说，目前的学生并不能很清晰 的认识数学转化思想的本质所在。那么，当教师从“回忆一下，我们是怎样获得小数乘法的计算方法的”来引导学生“利用 这种转化思想，可以把新问题转化成我们学过的问题，从而解决新问题”时，学生对于转化思想的演绎更多的是基于原认知 结构中的已有经验小数乘法计算的转化方法（先把小数看作整数计算，再确定积的小数点的位置）进行类比思考：除数 是小数的除法计算也可以先把小数看作整数计算，再确定商的小数点的位置。在这样的思路引导下，学生探究的焦点集中在 “如何确定商的小数点的位置？”由于利用小数乘法计算的转化方法迁移至除数是小数的除法计算方法，在怎样确定商的小 数点的位置时，却难以找到一个统一、便捷的方法，且带出更多新问题，不能达到利用“化新为旧”的思想方法解决新问题 的初衷，因此，影响了课堂效益。 讨论建议讨论建议：通过两次的实践、交流与反思，课题组成员普遍感受到，课堂教学情境创设、任务提出，必须基于学生 的生活经验、知识经验和认知能力发展水平。由于实践课中学生的认知状态还处于：能在问题的驱动下想到某一种解决问题 的具体办法，但有意识的运用“化新为旧”的思考策略来解决问题的意识是不强的（也就是新情境问题解决的策略性知识掌 握和运用能力不强）这样一种水平状况。因此，第二次实践中的学习任务给出，就显得过高估计了学生的认知发展水平。而 初次实践中的复习引入，又过低估计学生的能力发展水平。所以，建议在第三次实践中，剔除“复习引入”部分，直接从学 生生活经验、知识经验和认知能力水平出发，创设一系列学生感兴趣和真实的问题情境，让学生从自身经验出发去解决问题， 再通过交流协商，形成共识，逐步建构新算法。 3、第三次实践、第三次实践 课堂实录节选课堂实录节选（执教：海江小学王蔚） 师：在国庆节期间，你们爸爸妈妈一定给了不少零用钱对吗，你用它买过东西吗？ 生：买过 师：小明和他的弟弟在国庆期间也带了自己的零用钱去超市买东西，小明有 10.8 元，他去超市选购了 9 本练习本，你能知道每本练习本多少 钱吗？ （学生独立进行计算后板演并交流。 ） 板演： 交流： 生 1：我是把 10.5 和 0.7 都化成整数，都扩大 10 倍，因为商不变的性质里面说被除数和除数同时乘以或除以同样的数，结果不变。所以， 10.50.7 与 1057 结果就相等，然后再除，结果是 15。 （此时学生们普遍点头表示赞同这位学生的想法。 ） 生 2：我与（生 1）想法是一样的，只是写法不同。 生 3：我是把 10.5 和 0.7 同时乘以 10，它的商不变，然后再列竖式计算，结果是 15。 生 4：我开始和前面的同学想法是一样的，后来想到书上计算法则说商的小数点要和被除数的小数点对齐，所以就在商上点上了小数点。 师：他这样想有道理吗？ 生 3：我认为不对，10.57 才等于 1.5，现在 10.50.7 先变成 1057，小数点位置改变了，商的小数点就不能再与原来的小数点位置对齐， 应与改变后被除数的小数点对齐。 （听了生 3 的解释，生 4 点头表示赞同。 ） 生 5：我跟（生 3）的方法相同，也是将它们同时乘以 10，不过我是用图示把它表示了出来。 师：你能上来向大家介绍，你是怎样用图示表示转化过程的？ 生 5：我先把 0.7 的小数点向右移一位， （该生把 0.7 的 0 划去，并用“ ”表示小数点移动了一位。 ）再把 10.5 的小数点也向右移一位，这 样变成 1057，算出商是 15。 生 6：我原来的想法是和乘法一样，先不看它们的小数点，相除，再看一共有几位小数，再点上小数点。 师：你也是想利用我们以前学过的知识来解决这个问题，对吗？ 哪为什么结果不对，问题出在哪儿？ 生 6： 我想错了，因为在除法中，被除数和除数都扩大 10 倍，商是不变的。 （此时，同学们各抒己见，有条理的表达自己的想法，同时在倾听交流中完善自己的想法。 ） 师：听了刚才几位同学的介绍，有没有发现他们在解决问题时思考方法上有什么共同的地方？ 生 1：把两个数都扩大成整数。 师：为什么要扩大成整数？ 生 1：因为整数除法我们已经学过了。 生 2：我觉得他们都利用了商不变性质。 师：都利用了商不变的性质，都想办法把这个新问题转化成我们已经学过的知识去解决，是不是这样。那么，请你们象生 5 那样把下面两题 转化成能用我们学过的除法计算方法来解决。 出示：0.18）1.5 0.18）3.618 此时对于第 2 题学生出现两种转化方法：0.18）3.618 0.180）3.618 （当同学们通过计算，认可两种转化方法都正确后，教师再让学生选择一种较简便的转化方法计算 0.5）1.725 ，结果选择第 2 种方法的速 度比选择第一种方法的速度要慢许多，此时学生才从实例中体验到，只要将除数是小数的除法转化成除数是整数的小数除法，即可解决问题。 ） 实践效果：通过情境创设独立思考交流协商形成共识这么一种活动模式，使学生在课堂有限的时间内， 不仅建构了正确算法，同时，也有更多的机会学习有条理的思考，学会清晰简明的表达思考过程，学习有意识的用数学思想 方法分析问题和解决问题的策略。因此，本次实践中，学生的认知性目标、过程性目标和情感性目标达成度相对较高。 课题组讨论反思：课题组讨论反思：通过对“除数是小数的除法”教学内容的 3 次实践与反思，课题组成员普遍体会到：（1）对于课 前引导性材料运用，有时不能简单的用好与坏来认定。例如，初次实践中，复习引入的引导性材料，它的优势是能帮助学生 激活旧知，引发思路。如果你所面对的学生认知能力发展水平较弱，那么，就需要教师给予搭建知识建构的脚手架激活 旧知，引发思路。如果学生的认知能力水平较强，已具备一定的面对新的情境问题，能自主调用认知结构中已具备的知识和 策略解决问题的能力，那么，第三次实践的引导性材料更具有适切性。而第二次实践的引导性材料开放度较大，一般来说， 它适应于已具备一定逻辑推理能力和数学转化思想方法，且具有一定的用数学思想方法解决问题的多次经验的学生。因此， 教师在提供引导性学习材料时，深入了解学生的知识基础和认知能力水平是必不可少的重要环节。 （2）为了约简学生自主建 构的思维表达形式，使得新形式更适应新的学习内容表达的需要，教师必须引导学生在协商中逐步建构。例如，第三次实践 中，由于学生知识经验、生活经验都存在个体差异，观察思考问题的角度也会不同，所以，产生了多种不同的问题解决方法 和不同的表达形式。此时，教师首先是充分尊重学生的个性特征，允许学生从不同的角度认识问题，采用不同的方式表达自 己的想法，教师给予学生独立思考和解决问题的时间和空间，但并不简单的追求算法多样化，而是在多样化的基础上，引导 学生表达自己的想法，倾听别人的想法，感悟“化新为旧”的数学思想方法（化归思想渗透） ，在交流协商中优化问题解决策 略，从而板助学生逐步建构新算法。 （3）学生理解并接受新的形式，并不表示能正确运用其解决问题。因此，必须通过一定 量的针对练习已达到对新形式的巩固和优化，并将其纳入认知结构中。 4、案例制作与经验推广、案例制作与经验推广 传统教研活动往往是把比较成功的研究结果（如成功课例）展示给教师，以供学习和效仿，但往往经验推广成效不大 通常只是教学程序和教学方法的形式上的模仿。原因是：执教老师因经历了试教发现问题总结经验修正方案 在试教这么一个循环往复的过程，在这一过程中，能不断地积累经验，逐步明确教学任务，掌握教学程序和每一个 教学程序中的教学侧重等，同时，也获得了许多难以用言语充分表达的（即无法在说课中陈述清楚的）默会知识。而来参与 培训的教师往往只看到成功的结果，没有经历和体验到执教教师走向成功的过程。因此，我们设想，如果把教学研究过程中 对某一问题在认识上的发展变化过程，借助一定的方式展现给教师，例如，以案例的呈现方式将某个教学问题与教师教学实 践中遇到的问题或困惑相匹配，从而引起教师的共鸣和产生主动解决问题的心向，这样的经验推广形式可能成效更大。于是， 我们课题组成员以“除法运算”的算法教学研究为例，对学生建构算法的心理活动过程进行了分析与研究，并把研究过程中 比较成功的课例，向全区推广展示的同时，把研究过程中具有一定代表性的教例，制作成教学案例，且在教研活动中对比呈 现，引导教师作对比分析与反思。实践表明：这种经验推广方式更贴近教师的教学实际，能将教师的即时需要与长远发展相 结合，激发教师主动参与思考，理解二期课改理念，能更有效地促进教师专业化水平的提升。 四、反思四、反思 通过对小学数学“除法运算”教学课例分析与研究，我们逐步认识到： 关于“除法运算”的算法探究活动，实质是一种学生积极有效的学习活动。因为，通过算法探究能改变学生对数学的态 度，让学生把学习数学看成是一个过程，而不是简单的记忆程序和按程序操作。算法探究活动能为学生提供思维的空间，鼓 励学生沿着更合理的途径解决问题，获得对数学的认识，让学生体验到他们能够主动的从事问题解决，学生会因为自己发现 的算法而感到高兴。 关于“除法运算”的算法教学活动的一个重要的认知目标就是促进学生认知结构中相关数学知识图式发生变化，既由训 练前的思维过程间接连接（见图 1）转变为训练后的思维过程直接连接（见图 2） 。例如：通过单项训练（例如：0.5）1.05 0.5）1.05）让除数是小数的小数除法与小数除法的竖式表达方式直接连接，使新图式产生并加以巩固。学生以后看到除数是 小数的小数除法，就会运用已有图式进行相关问题的解决。问题是这种“